嵌入式技术与应用-基于ARM9的ADC驱动程序设计.doc

武汉理工大学华夏学院设 计 报 告课程名称 嵌入式技术与应用 题 目基于ARM9的ADC驱动程序设计专 业 自动化 班 级 自动化1133 学 号 姓 名 成 绩 2016 年 5 月 15 日目录嵌入式技术与应用考核要求1第1章 实现的功能2第2章 软硬件平台32.1硬件平台32.2软件平台3第3章 硬件原理分析及原理图43.1硬件原理分析43.2 硬件原理图43.3 电位器引脚43.4 配置时钟53.4.1 开启时钟53.4.2 时钟分频53.5 设置寄存参数63.6 读取采样值6第4章 硬件驱动的实现步骤及分析74.1启动串口调试74.2启动H-JTAG9第5章 代码设计105.1 编写main.c105.2 编写adc.c115.3 编写adc.h125.4 修改两个Makefile125.5 工程树形结构截图14第6章 运行及调试156.1运行Eclipse工程156.1.1创建Eclipse工程156.1.2创建Keil工程176.2添加文件到工程186.3调试工程18第7章 总结体会24嵌入式技术与应用考核要求考核班级：自动化1131-3、测控1131、电信1131-2考核方式：本课程在教学计划中定为考查课，由于这门课程是理论与实践相结合且实践性很强的课程，该课程的学习目标是培养学生嵌入式开发的基本能力，考核方式拟采用学生独立编写一个嵌入式应用程序的方式，以设计文档的形式提交。考核题目：基于ARM9的ADC驱动程序设计通过S3C2410X(ARM9)的ADC采集实验箱电位器的值，旋转电位器时可在屏幕上看到当前采集值的变化。考核要求： 硬件平台为博创经典UP-NETARM2410实验箱（S3C2410处理器）。 软件平台为eclipse+keil+PUTTY（串口调试助手）。 一人一份纸质报告，报告内容不能雷同，雷同者全部以0分记载。报告内容包括：l 实现的功能l 软硬件平台l 硬件原理分析及原理图l 硬件驱动的实现步骤及分析l 代码设计：所有需要编写的代码（如adc.c、adc.h、main.c、Makefile等）、代码的注释，及整个工程树形结构的截图。l 运行及调试的步骤：需要图文并茂，图必须是自己设计过程中的截图。l 总结体会：具体学到了什么知识、在学习过程中的经验、体会。成绩评定：平时成绩50%+考核成绩50% 作品具体评分标准如下：评 定 项 目评分成绩1实现ADC数据采集功能。20分2问题分析正确、硬件驱动的实现步骤详细。20分3代码设计正确、注释完整。20分4运行及调试的步骤正确、详细、图文并茂。20分5报告格式规范、条理清晰、语句通顺。20分总分100分0第1章 实现的功能通过S3C2410X(ARM9)的ADC采集实验箱电位器的值，旋转电位器时可在屏幕上看到当前采集值的变化。第2章 软硬件平台2.1硬件平台博创经典UP-NETARM2410实验箱（S3C2410处理器）。2.2软件平台eclipse+keil+PUTTY（串口调试助手）。第3章 硬件原理分析及原理图3.1硬件原理分析A/D转换器是模拟信号和CPU之间联系的接口，它将连续变化的模拟信号转换为数字信号，以供计算机和数字系统进行分析、处理、存储、控制和显示。3.2 硬件原理图图3-1 硬件原理图3.3 电位器引脚 查找ADC原理图发现三个电位器分别有三个引脚与之相连，本设计只使用了AIN0。图3-2 电位器引脚在S3C2410A数据手册9 I/O PORTS一章搜索电位器引脚AIN0，获知其不是多功能引脚，搜索结果如表3-1所示。表3-1引脚搜索结果 3.4 配置时钟3.4.1 开启时钟在数据手册07-clock power management一章中搜索ADC，结果如表5所示。由搜索结果可知，寄存器CLKCON的地址为0x4c00000c,且在该寄存器中中可设置时钟开启，设置方式为 CLKCON15=0b1。表3-2 时钟开启寄存器3.4.2 时钟分频在数据手册16 ADC & TOUCH SCREEN INTERFACE一章，查得寄存器ADCCON的地址为0x58000000，如表3-3所示。设置时钟256分频：ADCCON13:6=0b11111111。表3-3 寄存器ADCCON位描述3.5 设置寄存参数(1) A/D转换使能 ADCCON14=0b1(2) 选择模拟通道0 ADCCON5:3=0b000(3) 选择正常模式 ADCCON2=0b0(4) 设置读启动 ADCCON1=0b13.6 读取采样值在数据手册16 ADC & TOUCH SCREEN INTERFACE一章，查得寄存器ADCDAT0的地址为0x5800000C。如表3-4所示，且该寄存器的第09位用于存放A/D转换数据值。表3-4 寄存器ADCDAT0位描述第4章 硬件驱动的实现步骤及分析4.1启动串口调试1、首先连接串口线，一端连实验箱的RS232-0，另一端连电脑主机的串口。2、双击桌面的，出现下图：图4-1 putty.exe窗口13、选中Serial，将“9600”改为“115200”，如下图所示：图4-2 putty.exe窗口24、点击左边树形列表中的“Serial”，将右边最后一项改为“None”:图4-3 putty.exe窗口35、点击“Open”按钮，出现如下串口调试界面：图4-4 串口调试界面窗口16、拨动实验箱电源开关，按电脑键盘的任意键，若串口调试界面中有如下显示，表示串口通信配置成功：图4-5 串口调试界面窗口24.2启动H-JTAG先确定实验箱电源打开，并口线连接好，然后单击“开始-所有程序-H-JTAG-H-JTAG”可以自动检测到CPU类型，如下：图4-6 H-JTAG窗口第5章 代码设计5.1 编写main.c#include uart/uart.h#include adc/adc.hint a;int main(void)uart_init();/串口初始化puts(nautomation1133 wangshicheng 10212413314n);while(1)adc_init();/ADC初始化a=adc_read();/读转换数据/printf(%d,a);putdate(a);/输出电位器读数puts(r);/光标移向最左边return 0;void do_irq(void)截图如下：图5-1 main.c截图5.2 编写adc.c#include adc/adc.hint c;int adc_read(void)while(!(ADCCON&(0x115);/判断ADC转换是否完成return ADCDAT0&0x3ff;/读取采样值void adc_init()/使用AIN0通道的初始化函数CLKCON|=(0x115);/开启时钟ADCCON|=0x114;/设置分频使能ADCCON|=0xff6;/设置256分频ADCCON&=(0x73);/选择输入通道AIN0ADCCON&=(0x12);/正常模式0ADCCON|=(0x1adc中， 在drivers-adc下的Makefile中找到：“COBJS:=”改为：COBJS:= adc.o /即将adc.c编译成adc.o找到“LIB=” 改为：LIB= libadc.a /将adc.o生成库文件libadc.a2、找到工程中的Makefile文件，在其中添加：LIBS += drivers/adc/libadc.a /将libadc.a 链接到工程中截图如下：图5-4 drivers- adc下的Makefile截图图5-5 工程中Makefile截图5.5 工程树形结构截图图5-5 工程树形结构截图第6章 运行及调试6.1运行Eclipse工程6.1.1创建Eclipse工程1、 双击桌面的eclipse图6-1 创建Eclipse工程截图12、 选择工作空间（存放源代码及工程文件的地方），点击OK按钮，打开如下界面：图6-2 创建Eclipse工程截图23、进入主界面后，单击File -New- C Project菜单项，Eclipse将打开一个标准对话框。图6-3 创建Eclipse工程截图34、输入project_s3c2410 ，单击Finish创建一个新的工程。图6-4 创建Eclipse工程截图46.1.2创建Keil工程1、点击如下菜单uvision-Create/Update Project：图6-5 创建keil工程截图12、选择GCC后，点Next图6-6 创建keil工程截图23、选择S3C2410A设备，点击Finish按钮，这时会打开keil软件，关闭keil工程。图6-6 创建keil工程截图36.2添加文件到工程到D:eclipse_projects_cyg工程目录下删除project_s3c2410文件夹，然后拷贝上次实验的工程文件夹“project_s3c2410” 到D:eclipse_projects_cyg下。再到Eclipse软件下，按F5刷新工程目录，再按照上课讲的新建文件夹和文件，添加程序，按ctrl+s保存，按ctrl+b编译工程。6.3调试工程1、点击下图菜单Run-Debug Configurations.：图6-7 调试工程截图12、点击Browse-OK，Browse-OK，Target Options-OK图6-8 调试工程截图2图6-9 调试工程截图3图6-10 调试工程截图4图6-11 调试工程截图5图6-12 调试工程截图63、点击Debug按钮，开始调试程序，以下两个弹窗均选择Yes：图6-13 调试工程截图7图6-14 调试工程截图85、 点击绿色三角“运行”按钮，点开com1页面看实验的运行效果;图6-15 调试工程截图9图6-16 串口调试界面窗口2第7章 总结体会本次历时接近一周的arm大作业设计，实在令我受益匪浅！本设计让我明白：arm学习仅仅靠在课堂上听老师讲解以及看书本是远远不够的，必须对实物以及动手操作有一定的认识。通过自己设计程序，自行连接线路，以及后面的调试，整个过程中，我也因C程序的掌握深度不够失落过，也曾为调试成功实验结果正确而热情高涨。生活就是这样，学习亦是如此，汗水预示着结果也见证者收获，劳动是人类生存生活永恒不变的话题。当设计完成时，那感觉是甜蜜的，没有耕耘，哪来收获的喜悦